Теплоемкость идеального газа

Элементы термодинамики

Теплоемкость тела - физическая величина равная производной от количества тепла по температуре.

Теплоемкость вещества из которого изготовлено тело подразделяют на удельную(с) –для 1 кг и молярную (С) – для 1 моля

Для газа различают, в зависимости от условий в которых происходит нагрев газа, следующие теплоемкости:

1. - молярная теплоемкость при постоянном объеме V=const

2. - молярная теплоемкость при постоянном давлении Р=const

= - уравнение Майера

(градус Кельвина) (градус Цельсия)

количества вещества в молях, С- молярные теплоемкости.

^0С	-18	-10
^0F

Количество теплоты, которое нужно подвести к газу при постоянном давлении больше чем при постоянном объеме связано это с тем что при постоянном давлении часть теплоты передаваемой газу переходит не во внутреннюю энергию, а идет на совершение работы при расширении газа.

Для идеального газа внутренняя энергия складывается исключительно из кинетической энергии поступательного движения бесконечно малых молекул идеального газа.

где N - число молекул.

Число степеней свободы механической системы - это количество независимых координат, с помощью которых может быть задано положение системы в пространстве. Если молекула рассматривается как бесконечно малый шарик, то её положение в пространстве задается координатами (x, y, z).

i - степень свободы.

Если молекула двухатомная, то i=5, помимо трех координат поступательного движения эту молекулу будут определять еще две координаты вращательного движения.

Если же от идеального газа мы переходим к реальному газу, то есть, учитываем конечные размеры молекул или учитываем, что молекулы взаимодействуют дуг с другом, то к внутренней кинетической энергии поступательного или вращательного движения нужно добавить энергию взаимодействия молекул или энергию колебательного движения.

ЗАКОН О РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИИ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ ПО СТЕПЕНЯМ СВОБОДЫ:

1. На каждую степень свободы приходится одинаковая энергия равная

2. Молекула одноатомная - три поступательные степени свободы:

3.

4. Молекула двухатомная- РИС!!!!- три поступательные степени свободы и две вращательные:

5.

6.

7. Молекула трехатомная- РИС!!!!- три поступательные степени свободы и три вращательные:

8.

Равновесное состояние термодинамической системы определяется постоянством значений макроскопических величин, характеризующих это состояние.

P=const

T=const

Параметры состояния

V=const

U=const

Обратимым называют такой термодинамический процесс перехода системы из состояния А в состояние В который, будучи проведен в обратном направлении, возвращает систему в исходное состояние, проходя через те же промежуточные состояния в обратной последовательности, а состояние тел вне термодинамической системы остались неизменными.

Обратимый процесс - процесс, при котором система переходит из состояния А в В и возможно вернуть ее хотя бы одним способом в исходное состояние А и при том так, чтобы во всех остальных телах не произошло никаких изменений.

Дата добавления: 2015-05-09